Селективное восстановление железа в высокофосфористых оолитовых рудах с получением мягкого железа и фосфористого шлака тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сулеймен Бакыт

• Сулеймен Бакыт
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Сулеймен Бакыт

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Оолитовые железные руды и их месторождения

1.1.1. Характеристика оолитовых железных руд

1.1.2. Месторождения оолитовых железных руд в мире

1.2. Месторождения оолитовых железных руд в России

1.2.1. Бакчарское меторождение

1.2.2. Керченский железорудный бассейн

1.3. Аятское месторождение оолитовых железных руд

1.4. Способы удаления фосфора из оолитовых железных руд

1.4.1. Обогащение

1.4.2. Гидрометаллургические и химические способы удаления фосфора

1.4.3. Пирометаллургические и пиро-гидрометаллургические способы дефосфорации

1.5. Заключение по главе

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ АЯТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.1. Объекты и методы исследования

2.2. Результаты исследования процесса разложения оолитовой руды в окислительной атмосфере

2.3. Результаты исследования рентгенофазового анализа образцов исходной и обожженной руды

2.4. Оценка структурных компонентов исходной и обожженной руды

2.5. Обсуждение результатов исследования

2.6. Заключение по главе

ГЛАВА 3. ТВЕРДОФАЗНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ФОСФОРА ООЛИТОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ

3.1. Термодинамический анализ процесса твердофазного восстановления

железа и фосфора оолитовой железной руды

3.2. Экспериментальное исследование процесса твердофазной металлизации оолитовой железной руды

3.2.1. Методика исследования

3.2.2. Результаты экспериментов по восстановлению железа и фосфора

3.3. Заключение по главе

ГЛАВА 4. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ БРИКЕТОВ ЭКСТРУЗИИ (БРЭКСОВ) И ОКАТЫШЕЙ ИЗ ООЛИТОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ

4.1. Изготовление окатышей и брэксов в лабораторных условиях

4.2. Металлизация окатышей и брэксов твердым углеродом и монооксидом углерода

4.2.1. Методика экспериментов по металлизации окатышей и брэксов

4.2.2. Результаты экспериментов по металлизации окатышей и брэксов

4.3. Селективное восстановление железа водородом в брэксах

4.3.1. Методика экспериментов по восстановлению брикетов экструзии водородом

4.3.2. Результаты восстановления брикетов экструзии водородом

4.5. Заключение по главе

ГЛАВА 5. ЖИДКОФАЗНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ ТВЕРДОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ООЛИТОВЫХ РУД

5.1. Экспериментальное исследование жидкофазного разделения продуктов твердофазного восстановления

5.1.1. Методика проведения экспериментов по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления

5.1.2. Результаты исследований по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления

5.1.3. Обсуждение результатов по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления

5.2. Добавление СаО в исходную руду

5.2.1. Методика исследования с добавлением СаО в исходную руду

5.2.2. Результаты исследования с добавлением СаО в исходную руду

5.3. Технологические рекомендации по получению мягкого железа и фосфористого шлака

5.4. Заключение по главе

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В последние годы в связи с быстрым развитием черной металлургии спрос на железорудное сырье также увеличивается. Однако запасы доступных и легко перерабатываемых руд истощаются, и очень важно изучить способ переработки бедных, комплексных и трудно перерабатываемых руд. Примером таких руд могут служить высокофосфористые железные руды, которые имеют колоссальные запасы и широко распространены в мире. Так, в Казахстане имеются Лисаковское (1,6 млрд. т) и Аятское (более 10 млрд. т.) месторождения. В Китае разведанные запасы оолитовых руд составляют примерно 10% от общих запасов железной руды. Одним из крупнейших месторождений железной руды в России и мире является Бакчарское месторождение (28,7 млрд. т.). Но в настоящее время эти руды не эксплуатируются, так как для всех этих руд характерно высокое содержание фосфора.

Процесс удаления фосфора из этих руд практически невозможен известными методами обогащения, так как оксиды и фосфаты железа плотно связаны с пустой породой и трудно отделяются. При подаче оолитовой руды в доменную печь почти весь фосфор переходит в расплавленный чугун, что вызовет огромное давление дефосфорации на последующих сталеплавильных процессах, ведет к увеличению объема шлака и потере энергии. При дефос-форации методами гидрометаллургии или пирометаллургии с добавлением различных реагентов увеличиваются стоимость рудоподготовки.

Таким образом, для переработки высокофосфористых железных руд требуют новые теоретические и технологические разработки. Также в последнее время актуальной задачей является использование, в качестве восстановителя водородосодержащих газов в связи с мировым трендом на отказ от углеродных технологий.

Научная новизна:

1. Исследован состав и определены физико-химические характеристики железной руды Аятского месторождения. Установлено, что руды имеют

оолитовую структуру, железо в исходной руде содержится в виде гётита и магнетита, фосфор находится в виде гидрофосфата железа, кальция, а также фосфата алюминия.

2. Методами термодинамического моделирования установлены зависимости степени восстановления железа и фосфора из оксидов комплексной руды от количества углерода и состава газовой фазы.

3. Экспериментально подтверждена принципиальная возможность селективного восстановления железа в восстановительной атмосфере монооксидом углерода СО при температуре порядка 1000°С или водородом и при сохранении фосфора в оксидной фазе. Использование в качестве восстановителя твердого углерода при таких же условиях приводит к переходу фосфора в металлическую часть.

4. Выявлены условия жидкофазного разделения офлюсованных высокофосфористых железных руд после твердофазного восстановления монооксидом углерода или водородом при температуре 1550...1600°С. Полученные результаты позволяют рекомендовать технологическую схему получения мягкого железа и фосфористого шлака из высокофосфористого железорудного сырья.

Практическая значимость:

1. Экспериментально показана принципиальная возможность селективного твердофазного восстановления железа в высокофосфористой оолитовой руде газообразными восстановителями - монооксидом углерода или водородом при относительно низких значениях температуры (900...1000°С) и при сохранении фосфора в оксидной фазе.

2. Установлена возможность жидкофазного разделения продуктов металлизации с получением металлического железа и фосфорсодержащего шлака благодаря предварительному окислительному обжигу руды с добавками оксида кальция.

3. Предложена технологическая схема и набор технологического оборудования, включающий шахтную печь для селективного восстановления

офлюсованного окомкованного фосфористой железной руды и печь постоянного тока для жидкофазного разделения продуктов металлизации.

4. Предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу для получения железа из трудно перерабатываемого традиционными способами фосфористого железорудного сырья.

5. Получено положительное решение по заявке на патент на изобретение «Получение оксидов активных металлов и концентратов из комплексных и трудно перерабатываемых железосодержащих руд селективным восстановлением элементов».

Теоретическая значимость:

Выполнен термодинамический анализ химических превращений при твердофазной металлизации высокофосфористых железных руд. Выявлены условия и последовательность изменений количества и состава продуктов восстановления в зависимости от типа и количества восстановителя. Экспериментально изучены и определены условия селективного твердофазного восстановления железа, при которых фосфор не восстанавливается до металлического состояния и остается в оксидной фазе. Показана возможность образований новых прочных фосфатов кальция с разрушением фосфатов железа при окислительном обжиге исходной железной руды с добавлением извести. Выявлены условия жидкофазного разделения металлической и шлаковой фаз офлюсованного высокофосфористого железорудного сырья после твердофазного восстановления, при которых фосфор не переходит в металл.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты термодинамического моделирования процесса селективного твердофазного восстановления железа из высокофосфористых железных руд железа при сохранении фосфора в оксидной фазе.

2. Результаты экспериментального исследования селективного восстановления железа в высокофосфористом железорудном сырье.

3. Результаты исследования исходных материалов и образцов, полученных в результате окислительного и восстановительного обжига с добавлением и без добавления извести.

4. Предложения и рекомендации для реализации процесса металлизации окускованного железорудного сырья с получением конструкционного металла и фосфористого шлака в условиях действующих металлургических предприятий на уже существующем оборудовании.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач использованы следующие методы исследования образцов: микрорентге-носпектральный анализ с помощью комплекса сканирующей электронной микроскопии Jeol JSM-7001F, EDS Oxford INCA X-max 80, WDS Oxford INCA WAVE, EBSD и HKL; рентгенофазовый анализ на рентгеновском ди-фрактометре Rigaku Ultima IV и расшифровка дифрактограмм с использованием программного обеспечения «Match!»; оценка результатов процесса восстановления в кусковой и порошковой части руды путём исследования на оптическом микроскопе. Для исследования преобразований в руде при нагреве использована муфельная печь, с непрерывным измерением массы в процессе нагрева и выдержки. Термодинамический расчёт условий твердофазного восстановления проведен с помощью программы TERRA с дополненной базой термодинамических данных. Эксперименты по восстановлению твердым углеродом и атмосфере СО, проводили в герметизированной печи сопротивления с графитовым нагревателем (печь Таммана). Температуру внутри печи измеряли с помощью вольфрам-рениевой термопарой ВР5/20. Эксперименты по восстановлению водородом проводили в электрической вертикальной печи MM 6000 компании RB Automazione с рамой, реакционной камерой и весовой системой. Эксперименты по жидкофазному разделению проводили в открытой высокотемпературной трубчатой вертикальной печи Nabertherm c корундовой трубой и нагревателями из дисилицида молибдена.

Степень достоверности результатов. Достоверность термодинамических расчетов обеспечена использованием надежных справочных данных и

современного программного обеспечения, а сделанные на основе этих расчетов выводы и рекомендации позволили получить согласованные экспериментальные результаты. Достоверность экспериментальных результатов обусловлена применением современного оборудования при проведении высокотемпературных экспериментов; применением широко распространенных, разнообразных и апробированных методов исследования; высоким качеством и точностью исследовательского оборудования, применяемого при анализе экспериментальных результатов; сопоставлением полученных результатов с данными других исследований.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Селективное восстановление железа в высокофосфористых оолитовых рудах с получением мягкого железа и фосфористого шлака»

Апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на международной научной конференции «Современные материалы и передовые производственные технологии» (Санкт-Петербург, 2019 г.); XVIII международной научной конференции «Современные проблемы электрометаллургии стали» (Первоуральск, 2019 г.); Международной научно-технической конференции «International Conference on Industrial Engineering - 2020» (Сочи (дистанционно)); Международной научно-технической конференции «Промышленное производство и металлургия» (дистанционно) Нижний Тагил, 2020 г.); Международной научно-практической конференции «Материаловедение и металлургические технологии (Rusmetalcon)» (Челябинск, 2020 г.); XIX всероссийской конференции-конкурсе студентов и аспирантов «Актуальные проблемы недропользования» (Санкт-Петербург, 2021 г.); XVIII международной конференции-конкурсе студентов и аспирантов «Topical issues of rational use of natural resources» (Санкт-Петербург, 2021 г.); XVI международной научно-технической конференции «Industrial Manufacturing and Metallurgy» (Нижний Тагил, 2021 г.); международной научно-практической конференции «Материаловедение и металлургические технологии (Rusmetalcon)» (Челябинск, 2021 г.); 12-й и 13-й научных конференциях аспирантов и докторантов ЮУр-ГУ (Челябинск, 2020 г., 2021 г.); Международном форуме «Диалог металлургов: прогноз развития отрасли до 2030 года. Ценовые и технологические ре-

шения» (Москва, 2022 г.); Во 2-й Международной Конференции: «Качество стали 2024 - от руды до проката» (Москва, 2024 г.), XIX Всероссийской конференции с международным участием «Современные проблемы электрометаллургии стали» (Аша, 2024 г.);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 3 - в изданиях, входящих в наукометрические базы Scopus, 8 статьи в других журналах и сборниках научных трудов. Получен патент на изобретение (RU № 2826667 C1, от 07.03.2024).

Личный вклад автора:

1. Планирование, подготовка и проведение экспериментов. Подготовка и участие в исследовании полученных образцов.

2. Анализ и интерпретация полученных результатов.

3. Подготовка и написание научных статей по теме диссертации, выступление с докладами на конференциях и семинарах.

Связь диссертации с планами НИР. Работа выполнена в рамках научного проекта РФФИ № 20-38-90111.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов. Диссертация изложена на 110 страницах, содержит 40 рисунков, 25 таблиц и список литературы из 136 наименований.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Оолитовые железные руды и их месторождения 1.1.1. Характеристика оолитовых железных руд

Оолиты - это осадочные горные породы, образованные ооидами, представляющими собой сферические зерна, состоящие из концентрических слоев. Название происходит от древнегреческого слова «яйцо». Оолиты состоят из ооидов диаметром от 0,25 до 2 мм; породы, сложенные ооидами размером более 2 мм, называются писолитами. Вместе эти обломки называются пелло-идами. Они содержат ядро (обычно гематитовое) и множественную кору (обычно гетитовую) [1].

Одним из наиболее важных типов оолитовых руд являются оолитовые железные (гематитовые) руды, которые обладают характерными минералогическими и химическими особенностями, что отличает их от других осадочных железных руд. Оолитовый гематит, как следует из его названия, характеризуется оолитовой структурой, что приводит к тонкой вкрапленности зерен. В процессе оруденения гематит-лимонитовые, кварцевые и глинистые жильные минералы, как правило, заворачиваются в неправильные раковинообразные слои от центра оолита, образуя многослойную структуру [2, 3], в которой нет четкой границы железистых минералов и жильных пород, но имеет место переходное распространение. Помимо тонкой вкрапленности зерен железного минерала и пустой породы в таких железных рудах, диаметр минеральных частиц составляет примерно до 20 мкм, что выходит за рамки возможностей современного обогатительного оборудования и приводит к затруднению выделения оолитового гематита [3-5].

Оолитовые железные руды обычно содержат повышенное количество фосфора, который в одних случаях образует разнообразные железо-фосфатные минералы, а в других - адсорбирован в виде иона PO4 оксидами железа и железистыми силикатами. Эти фосфорсодержащие слабомагнитные

железные руды можно разделить на гидротермальные железные руды и осадочные железные руды. Фосфор в первом типе в основном существует в форме апатита, тогда как во втором типе в основном существует в форме оолитового коллофанита, и можно обнаружить тесную связь между этими минералами и минералами железа [6-8].

Кроме того, эти минералы часто прикрепляются к краю минеральных частиц оксида железа или встраиваются в кварцевые или карбонатные минералы с небольшим количеством минералов железа в решетке минералов железа [9-11]. Кристаллы апатита, преимущественно столбчатой, игольчатой, агрегированной формы или в виде дисперсных частиц, вкраплены в минералы железа и жильные минералы и характеризуются тонкой зернистостью. Некоторые из них представляют собой сложные железные руды с зернистостью менее 2 мкм, что затрудняет их разделение [12-15].

1.1.2. Месторождения оолитовых железных руд в мире

Месторождения оолитовых железных руд с высоким содержанием фосфора широко распространены во всем мире и имеют колоссальные запасы [16-18]. МакГрегор и др. в своей работе отметили около 400 проявлений фа-нерозойских месторождений оолидного железного камня [19].

В Европе известно 156 месторождений высокофосфористых оолитовых руд и большинство из них находится на территории Франции, Великобритании и Германии. Общий объем запасов по Европе составляет около 12 млрд. т. Многие из этих месторождений разрабатывались, например, рудник Лейтон Баззард в Англии, который больше не работает [27]. Одним из крупнейших месторождений оолитовых руд Западной Европы считается Лотаринг-ский бассейн со средним содержанием 31 % Бе, 21 % БЮ2 и 4 % А1203, который находится на территории восточной Франции, Бельгии и Люксембурга [24]. В Германии есть несколько более крупных месторождений оолитовых руд, некоторые из которых ранее разрабатывались, такие как Зальцгиттер и Гифхорн, но вследствие увеличения производственных затрат приостановили

работу. Также известны на северо-западе Германии месторождение Стафхорст, запасы которого оценивается в 450 млн. т с содержанием 38 % Fe, 9 % SiO2, 0,9 % P, и Фридебург с запасами в 138 млн. т при содержании 40 % Fe, 7 % SiO2, 6 % Al2Oз и 1,15 % P [28-29]. Перспективное месторождение оолитовых руд Монкорву обнаружено в Португалии, оно имеет максимальную мощность 8 м с запасом 600 млн. т при среднем содержании 36 % Fe, 2 % SiO2, 2 % Al2Oз и 0,46 % P [28-29].

В Китае в последнее время возрастает интерес к переработке оолитовых руд месторождения Экси (запасы более 2,2 млрд. т.), которое расположено в западной части провинции Хубэй и открыто в 1959 году. Запасы месторождения оценивается более 2,2 млрд. т с содержанием около 60 мас. % гематита и 4,8 мас. % апатита, который связан с гематитом в виде оолитовых прослоев [20]. В Южной Азии находится месторождение Дилбанд, расположенное в округе Калат Белуджистан, Пакистан и открыт 1997 году, имеет предполагаемые запасы до 200 млн. т. Минералогические исследования показали, что железная руда данного месторождения в основном состоит из 46,27 % гематита, 17,41 % кварца, 14,47 % кальцита, 9,24 % хлинохлора, 10,5 % каолинита и 1,75 % фторапатита [21].

Одним из крупных месторождений железной руды в Саудовской Аравии является оолитовая железная руда Вади-Фатима, расположенная в западной части Королевства, между Меккой и Джиддой, который содержит до 51 % Fe, 27 % SiO2, 12 % Al2Oз, 0,76 % P и 0,61 % S [23].

На Африканском континенте тоже присутствует огромное количество месторождений оолитовых руд . Одним из самых крупных в мире и наиболее перспективным месторождением является Гара-Джебилет, расположенное в провинции Тиндуф в юго-западной части алжирской пустыни с предполагаемым запасом более 1,5 млрд. т, содержащим 55 % Fe, 5 % SiO2, 4 % Al2O3 и 0,78 % P. Также примерно в 250 км к востоку от Гара Джебилет находится месторождение Мечери Абдельазиз с запасом более 500 млн. т, состоящим из 50 % Fe, 12 % SiO2, 5 % Al2O3 и 1 % Р [22]. Еще одним перспективным

месторождением является железорудное месторождение Вади-эш-Шати, находящееся в центральной Ливии с запасами более 3 млрд. т с содержащнием Бе 47 %, а также высоким содержанием 36 % БЮ2, 4 % А1203 и 0,46 % Р [28-29]. Также в Египте находится оолитовые железные руды Асуанского региона с запасом около 1 млрд. т с содержанием 74,96 % Бе203, 7,48 % БЮ2, 4,47 % АЬОз, 3,24 % Р2О5 [30].

В Северной и Южной Америке имеются небольшое количество месторождений оолитовых руд. Крупнейший месторождение Северной Америки Клир-Хиллс расположен в Альберте (Канада), запасы которого оцениваются в 1,1 млрд. т со средним содержанием 33 % Бе, 25 % БЮ2, 5 % А1203 и 0,44 % Р [25]. Одно из известных месторождений Южной Америки расположено в Сьерра де Сапла (Северная Аргентина) и имеет запасы более 800 млн. т с содержанием 42 % Бе, 6 % А1203 и 0,51 % Р [26].

1.2. Месторождения оолитовых железных руд в России 1.2.1. Бакчарское меторождение

Бакчарское месторождение железа было открыто в 1957 г. поисковой партией Западно-Сибирского управления [31] и уже более 65 лет является предметом научных исследований и геологических споров. Среди них особое внимание заслуживают работы А.А. Бабина, И.В. Николаевой, Н.Х. Белоус, А.Н. Кондакова, М.П. Нагорского, Ю.П. Казанского [31, 32]. В глобальной повестке Бакчарское месторождение - это эталонный объект одного из самых распространённых типов железных руд - осадочных морских месторождений.

Ресурсы железа на Бакчарском месторождении оцениваются в 28 млрд т [31, 33]. Хотя это только часть гигантского Западно-Сибирского железорудного бассейна, ресурсы которого по оценке ведущих экспертов составляют около 400 млрд т [31]. Освоение Бакчарского железорудного месторождения Томской области позволит надолго обеспечить потребности

металлургических заводов Южного Урала и Западной Сибири [33].

По результатам изучения довольно большого количества образцов, а также на основании данных других исследователей [34-37] можно сказать, что основными минералами руд Бакчарского месторождения являются гетит и гидрогетит. Гидрооксиды железа слагают оолиты, ооиды, пропитывают обломки хлорита и глауконита, замещают зерна кварца, обломочного полевого шпата и других минералов [31].

Гетит слагает меньшую по сравнению с гидрогетитом часть оолитов в рудах месторождения, причем наиболее распространен он в оолитах и ооидах с черной оглянцованной поверхностью в рудах колпашевского и тымского горизонтов. Гетит слагает ядра и концентрические зоны оолитов. В некоторых оолитах наблюдается чередование концентров гетита и гидрогетита либо преобладание одного из них в центральной или периферической части оолита. Выделения микросгустковой формы отмечаются в ооидах и обломках хлорито-глинистых пород, полностью замещенных гидрооксидами железа. В большинстве случаев гетит определяется по оптическим свойствам. В отраженном свете он серовато-белый с очень редкими бурыми рефлексами, что свидетельствует об исключительной тонкозернистости гетита [38].

Гидрогетиты встречаются во всех типах руд и являются преобладающими минералами в рудах с хлорито-глинистым и сидерито-гизингерито-хлоритовым цементом. В отраженном свете гидрогетит светло-серый и беловато-серый, по отражательной способности часто почти не отличается от ге-тита, но в отличие от последнего имеет повышенное количество глинистых и хлоритовых чешуек и других вростков. В оолитах наблюдается чередование белых гетито-гидрогетитовых и серых, сложенных хлоритом, концентратов

[31].

Освоение Бакчарского железорудного месторождения Томской области позволит надолго обеспечить потребности металлургических заводов Южного Урала и Западной Сибири в товарной железной руде [39]. Из 6 известных типов руд Бакчарского месторождения наиболее распространены плотные и

рыхлые гетито-гидрогетитовые разновидности со средним содержанием железа 38...42 % [40]. В прямой зависимости от концентраций железа находятся содержания фосфора и ванадия. Содержание фосфорного ангидрида в руде достаточно высокое - 1,03-1,3 %, ванадия - 0,13-0,25 %. По своему составу они близки к бурым железнякам Аятского и Лисаковского месторождения

[41].

1.2.2. Керченский железорудный бассейн

Керченский железорудный бассейн - группа месторождений железных руд, расположенных в северных и восточных частях Керченского полуострова в Республике Крым.

Начало геологическому изучению керченских руд положили работы К. Габлица (1785) и П.С. Палласа (1795). В своих описаниях К. Габлиц отмечает оолитовое "гороховое" строение железной руды из окрестностей сел Камыш-Бурун и Яныш-Такыл, присутствие в них "синей охры" (вивианита) и остатков ископаемой фауны. Крымская экспедиция П.С. Палласа дополняет эти сведения новыми описаниями рудных обнажений. Работы Н.И. Андрусова заложили основы изучения стратиграфического и структурного положения железных руд на полуострове [42-44], а В.И. Лучицкий делает первые оценки запасов руд по отдельным месторождениям [45].

В 30-х годах прошлого столетия керченские железорудные мульды в разных аспектах активно изучались Н.Е. Ефремовым (1937), М.И. Кантором (1930, 1934, 1934-1935, 1937), С.П. Поповым (1929, 1938), Ф.В. Чухровым (1936), А.Г. Эберзиным (1933, 1940) и многими другими исследователями [46-53]. Перед началом Второй мировой войны проводятся исследования по изучению геологического строения рудных пластов и химизма Камыш-Бурунского, Эльтиген-Ортельского, Кыз-Аульского и Керченского месторождений. В послевоенное время Днепровским геологическим трестом на месторождениях выполняются детальные геолого-разведочные работы, результаты которых опубликованы в статьях В.В. Яговдика (1952, 1953), В.Ф.

Малаховского (1956, 1959), А.У. Литвиненко (1953, 1956, 1957), О.Л. Станкевича (1955, 1957, 1958), Ю.Ю. Юрка и Е.Ф. Шнюкова (1958, 1959, 1966) и др. [54-63].

До 1957 года в Керченском железорудном бассейне эксплуатируется только Камыш-Бурунское, а с 1958 начинают активно разрабатываться и другие месторождения, среднегодовая добыча на которых составляла 5-9 млн т [64, 65].

В конце 50-х годов в научной среде устойчиво закрепились представления о том, что месторождения Керченского железорудного бассейна имеют одинаковую геологическую позицию: весьма пологие брахисинклинали -мульды, сложенные комплексом пород от верхнего миоцена до верхнего плиоцена. Поскольку мульдообразная структура наследуется с сарматского времени, в разрезах месторождений повсеместно присутствуют отложения сарматского, меотического, понтического, киммерийского и куяльницкого ярусов неогена. Они представлены глинистыми, терригенными, карбонатно-органогенными и железистыми фациями прибрежно-морского генезиса.

Промышленная рудная толща ограничивается только объемом средне-киммерийского подъяруса - камышбурунским горизонтом, мощность которого колеблется от 0,5 до 25 м. Снизу рудный горизонт подстилается азовским, а сверху перекрывается пантикапейским горизонтами. Их мощности соизмеримы с рудным горизонтом и в целом коррелируют с глубиной и размерами мульдовых структур. По литологическому составу - это глинисто-терригенные или глинисто-известковые отложения, ожелезненные, с прослоями и линзами бедных железных руд. Стратотип киммерийского яруса, описанный А.Г. Эберзиным, находится в обрывах Камышбурунской мульды. Ныне это Аршинцевский район г. Керчи [66, 67].

Среди железных руд мульдового типа по литологохимическим признакам выделяются следующие разновидности: а) табачные; б) карбонатные; в) икряные; г) коричневые; д) конкреционные. Табачные и карбонатные руды и отдельные группы икряных руд представляют восстановительно-

окислительную зону, а коричневые, конкреционные и некоторые разновидности икряных руд характерны для зоны гипергенеза. Основной промышленный интерес представляют коричневые, конкреционные и табачные руды.

Главнейшими рудообразующими минералами Керченских мульдовых месторождений являются гидроксиды железа - гетит, гидрогетит и их разновидности, карбонаты железа и марганца - сидерит, манганосидерит, понит, а также силикаты железа - гидроферрихлориты и ферримонтмориллониты [60, 68]. Керченские железные руды являются комплексными. Кроме железа, со средним содержанием от 33 до 41 %, в рудах содержится марганец (0,53,5 %), фосфор (0,9-1,2 %), мышьяк (0,04-0,1 %), ванадий (0,05-0,1 %). Балансовые запасы железных руд мульдового типа составляют более 1 млрд. т [69].

1.3. Аятское месторождение оолитовых железных руд

Аятский железорудный бассейн находится в Костанайской области Республики Казахстан в 20 км на север от железодорожной станции Тобол. Размеры бассейна по широте около 200 км, по меридиану - 150 км, что соответствует границам распространения туронских отложений [70].

Минеральный состав руд. Минералогия руд изучалась Б. П. Кротовым (1956) и И. П. Новохатским (1957, 1958) [71-73]. В этом описании использованы главным образом работы Б. П. Кротова. Главными рудообразующими минералами являются аутогенные гётит-гидрогётит (20-60%), хлориты (1144%), сидерит (3-50%), а из нерудных - глауконит и глинистые минералы; второстепенными - пирит, марказит, гидроокислы марганца. Из терригенных минералов наиболее широко распространен кварц, значительно меньше - полевой шпат, магнетит, турмалин, циркон, фосфорит и гальки кремния и палеозойских пород. В руде почти всегда присутствуют в разных количествах растительные остатки, замещенные сидеритом или обугленные.

Разновидности руд и их химический состав. Б. П. Кротов (1956) разделяет руды месторождения по текстурным признакам на две категории: оолитовые и безоолитовые. По минеральному составу он делит первую категорию

на три типа: гётит-гидрогётитовый, хлоритовый и гидрогётит-хлоритовый; вторую - на пять: глауконитовый, глауконит-сидеритовый, глауконит-хлорит-сидеритовый, хлорит-сидеритовый и сидеритовый. Как показали исследования [71], даже обе категории руд не могут быть выделены пространственно, не говоря уже о минеральных типах. Следовательно, выделенные Б. П. Кротовым категории и типы руды являются просто минеральными или текстурными разновидностями. Все они при добыче будут идти совместно в общую рудную массу.

Химический состав различных минералов разновидностей руд приведен в табл. 1. Ниже дается их характеристика.

Таблицы 1.1 - Состав руд по минеральным разновидностям [74]

Компоненты Тип руды

окисленная оолитовая гидрогёти-товая гидрогётит- хлорит-сидеритовая, значительно окисленная гидрогётит- хлорит-сидеритовая гидрогётит-сидеритовая сидеритовая безоолитовая

Обр. 4087 ХХ 6735 8050 8048 6450 8054 Х 8044

SiO2 19,98 18,54 21,35 14,32 11,73 9,43 10,52 6,41 6,40

ТО2 - 0,15 0,24 0,27 0,22 0,23 0,23 0,14 -

Al2Oз 6,90 6,13 11,84 7,85 7,28 6,84 6,98 3,34 4,54

Fe2Oз 52,88 48,92 45,68 20,14 26,68 29,41 31,46 2,92 3,92

FeO 0,72 6,31 4,02 26,55 24,21 21,35 22,18 39,16 42,91

MnO 0,37 0,14 0,24 1,65 1,34 1,11 0,87 3,92 3,62

MgO 0,44 1,89 0,41 1,16 1,21 1,12 1,27 2,01 1,62

CaO 1,64 0,81 1,24 1,90 2,57 4,83 1,63 6,49 2,36

Na2O - 0,32 0,20 - - - - 0,18 -

^ - - 0,26 - - - - - -

P2O5 - 1,16 - 0,92 1,02 1,33 0,97 - 0,60

V2O5 - - - 0,12 - - - - -

S - 0,53 0,12 0,53 0,41 0,10 0,47 0,30 0,10

H2O- - 3,52 2,35 - - - - 0,79 -

H2O+ - 9,02 10,61 - - - - 2,16 -

ТО2 - 2,31 1,94 - - - - 29,02 -

П.п.п. 13,54 - - 23,06 23,00 21,92 21,85 - 32,99

Сумма 96,47 99,75 101,50 98,47 199,67 97,67 98,43 96,83 99,06

Fe А ^вал 37,45 39,25 35,20 34,31 37,56 37,24 39,32 33,40 36,21

Оолитовые руды. Разновидность гётит-гидрогётитовая. Крепкая или рыхлая бурая руда с неравномерно расположенными оолитами. Главными рудообразующими минералами являются гётит-гидрогётит в целых оолитах или их обломках, иногда окатанных, или гальках оолитовой руды. Цемент состоит из глинистой массы, мельчайших песчинок кварца и гидрогётита, за-

местившего глинисто-алевритовые участки цемента. Эта руда в ее чистом виде является окисленной. Она располагается вдоль долины реки Аят в выходах рудного пласта на поверхность. Характеризуется относительно высоким содержанием окиси железа при ничтожном закиси. Кремнезем и глинозем присутствуют в значительных количествах.

Особую разновидность представляют руды переотложенные, расположенные по западной периферии рудного пласта и около Щербиновского выступа фундамента, где гальки и угловато-окатанные обломки оолитовых руд иногда с отполированной поверхностью цементируются относительно крупным песчаным, алевритовым, глинистым, иногда железистым цементом. Сюда же можно отнести конгломератовые руды, образованные из окатанных и угловато-окатанных обломков оолитовой руды, образованные из окатанных и угловато-окатанных обломков оолитовой руды в песчано-глинистой цементированной гидрогетитом массе. Эта разновидность встречается в нижней части рудного пласта.

Оолитовые хлоритовые руды - массивные, зеленовато-серого цвета, с густо и неравномерно вкрапленными оолитами и редкими мелкими окатанными обломками оолитовой руды с отполированной поверхностью. Оолиты состоят из хлорита, они концентрически скорлуповаты. В цементе преобладает хлорит, имеется немного сидерита. Изредка отмечается глауконит. Хлоритовая руда встречается прослоями в северо- западной части пласта и восточнее Щербиновского выступа.

Анализ наиболее чистой разновидности хлоритовой руды (табл. 1, обр. 8050) показывает относительно высокое содержание оксида железа, что свидетельствует о значительном первичном окислении руды и наличие в ней гидрогётита; содержание А1203 близко к таковому в полностью окисленных рудах (обр. 4087), кремнезема значительно ниже, а марганца выше в два-три раза, что наряду с высокими потерями при прокаливании свидетельствует о присутствии в руде сидерита.

Гидрогётит-хлоритовые оолитовые руды состоят из оолитов, сложенных

самостоятельно гидрогетитом и хлоритом, и из оолитов, состоящих из хлорита и гидрогётита в чередующихся концентратах. Обычно в них оолиты мелкие (диаметр 0,5-0,75 мм), цемент хлоритовый или сидеритовый. Анализ таких руд приведен в табл. 1 (обр. 6735). Они ничем не отличаются по составу от руд хлоритовых.

В окисленных рудах (обр. 4087) содержание оксида железа и кремнезема наиболее высокое, но отношение Fe : SiO2 в них примерно такое же, как и в рудах существенно закисных. Судя по содержанию С02, в составе и этих руд содержится много сидерита.

Безоолитовые или малооолитовые руды состоят в основном из сидерита, хлорита, с примесью глауконита и кварцевого песка. Количество хлорита и сидерита колеблется в широких пределах. Согласно табл. 1, (образцы X, 8044) эти руды отличаются высоким содержанием FeO и С02, что подтверждает наличие в них большого количества сидерита. Низкие содержания Si02 и А1203 позволяют использовать этот тип руд без обогащения. Однако селективная добыча их мало вероятна.

Глины в виде одного или нескольких прослойков в составе рудного горизонта наиболее широко распространены по его западной периферии. Они имеют темно-серый цвет, сложены минералами группы монтмориллонита, всегда содержат алевритовый и песчаный материал, представленный угловато-окатанными зернами кварца, кремнистых сланцев, редко полевого шпата. Обычно в глине встречаются конкреции сидерита в количестве до 10-15 %, иногда оолиты гидрогётита. В единичных зернах встречается глауконит. Глины содержат 11-30 % железа, 28-33 % кремнезема, по 0,6-1,2 % окислов кальция и магния, до 0,1 % марганца, повышенные концентрации серы (выше 1 %) и фосфора (0,5-0,7 %).

Пески и сидеритовые песчаники в составе рудного пласта встречаются в разных местах. Пески по составу кварц-глауконитовые, хорошо отсортированные и угловато-окатанные, в небольшом количестве в них обычно присутствуют гидрогётитовые оолиты. Сидеритовые песчаники представляют

собой тот же песок, сцементированный сидеритом.

Геохимические особенности руд. Химический состав руд участка детальной разведки следующий (%): Fe 37,08; FeO 14,0; SiO2 16,44; А1203 8,62; СаО 1,62; Мв0 0,82; Мп 0,83; Р 0,37; S 0,35; п. п. п. 17,35. Химический состав руды всего месторождения но поисковым скважинам (%): Бе 36,17; Бе0 19,0; БЮ2 16,70; Л1203 7,30; Са0 1,80; Мв0 1,02; Мп 1,16; Р 0,40; S 0,36; п.п.п. 21,33.

Основными компонентами руд являются оксиды железа, кремнезем и глинозем. Последние два связаны с железом обратной зависимостью. Для остальных компонентов четкой корреляции с железом и между собой не отмечается.

Краткая характеристика поведения отдельных компонентов в рудах приводятся ниже.

Наиболее часто встречаемые содержания железа находятся в пределах 32,5-40,0 %. Содержания выше 35 % отвечают гидрогётитовым рудам с хло-рит-сидеритовым цементом и расположены в центральной части месторождения. Рудный пласт здесь имеет наибольшую мощность. Среди этого большого поля выделяются небольшие участки руд с содержанием железа более 40 %. Повышенные содержания железа установлены и на участке, приуроченном к средней части восточного выступа рудного пласта. Низкие содержания характерны для контуров выклинивания. Вес север, часть запада и весь восток рудного пласта содержат железа менее 30 %. Это отвечает на севере и западе рудам с сидеритовым, сидерит-хлоритовым и хлоритовым цементами, с большим количеством песчаного материала, а на востоке - смеси песка и оолитов. В небольших отдельных рудных телах за пределами Аят-ского месторождения содержание железа обычно ниже 30 %. Исключение составляют юго-восточные залежи.

Наиболее высокие содержания закиси железа приурочены к западной периферии и центру рудного пласта. Закономерное понимание содержаний этого компонента наблюдается в северном направлении, что объясняется об-

щим низким содержанием здесь железа и уменьшением содержаний в рудах сидерита. Понижение содержания закиси железа вдоль р. Аят объясняется окислением руд на выходах. Вообще руды с хлорит-сидеритовым цементом имеют относительно невысокие (10-20 %) содержания закиси.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сулеймен Бакыт, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Beattie, E., Placzek, C., and Blake, K. (2018) Dirty goethite-a geochemical characterisation of some western Robe River channel iron deposits. In: Proceedings of Iron Ore 2017. From: Iron Ore 2017: Building Resilience, 24-26 July 2017, Perth, WA, Australia. (In Press)

2. Мухтар А. А. и др. Термомагнитное обогащение и дефосфорация буро-железняковых руд и концентратов //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2018. - Т. 61. - №. 9. - С. 708-713.

3. Liu S. X. et al. The present conditions of micro-fine disseminated refractory oolitic hematite and expectation //Advanced Materials Research. - Trans Tech Publications Ltd, 2013. - Т. 734. - С. 211-214.

4. Liu X. et al. Selective reverse flotation of apatite from dolomite in collopha-nite ore using saponified gutter oil fatty acid as a collector //International Journal of Mineral Processing. - 2017. - Т. 165. - С. 20-27.

5. Boucher D. et al. Speed analysis of quartz and hematite particles in a spiral concentrator by PEPT //Minerals engineering. - 2016. - Т. 91. - С. 86-91.

6. Dill H. G. et al. Sedimentary facies, mineralogy, and geochemistry of the sulphate-bearing Miocene Dam Formation in Qatar //Sedimentary Geology. - 2005. -Т. 174. - №. 1-2. - С. 63-96.

7. Xiao J., Zhou L. Increasing iron and reducing phosphorus grades of magnetic-roasted high-phosphorus oolitic iron ore by low-intensity magnetic separationreverse flotation //Processes. - 2019. - Т. 7. - №. 6. - С. 388.

8. Kholodov V. N., Nedumov R. I., Golubovskaya E. V. Facies types of sedimentary iron ore deposits and their geochemical features: Communication 1. Facies groups of sedimentary ores, their lithology, and genesis //Lithology and Mineral resources. - 2012. - Т. 47. - С. 447-472.

9. Kimberley M. M. Origin of iron ore by diagenetic replacement of calcareous oolite //Nature. - 1974. - Т. 250. - №. 5464. - С. 319-320.

10. Raigemborn M. S. et al. Controls on clay minerals assemblages in an early

paleogene nonmarine succession: Implications for the volcanic and paleoclimatic record of extra-andean patagonia, Argentina //Journal of South American Earth Sciences. - 2014. - T. 52. - C. 1-23.

11. Pearce M. A. et al. Reaction mechanism for the replacement of calcite by dolomite and siderite: implications for geochemistry, microstructure and porosity evolution during hydrothermal mineralisation //Contributions to Mineralogy and Petrology. - 2013. - T. 166. - C. 995-1009.

12. Liu F., Zhang W., Xing H. W. Effects of fuel on gasification dephosphoriza-tion of high-phosphorus oolitic hematite ore //Advanced Materials Research. -Trans Tech Publications Ltd, 2014. - T. 881. - C. 1536-1539.

13. Li Y. L. et al. Industry test on phosphorus removal and direct reduction of high-phosphorus oolitic hematite ore //Advanced Materials Research. - Trans Tech Publications Ltd, 2012. - T. 402. - C. 535-541.

14. Liu Z. et al. Reduction mechanisms of pyrite cinder-carbon composite pellets //International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. - 2012. - T. 19. -C. 986-991.

15. Markl G., Von Blanckenburg F., Wagner T. Iron isotope fractionation during hydrothermal ore deposition and alteration //Geochimica et Cosmochimica Acta. -2006. - T. 70. - №. 12. - C. 3011-3030.

16. Liu X. et al. Selective reverse flotation of apatite from dolomite in collopha-nite ore using saponified gutter oil fatty acid as a collector //International Journal of Mineral Processing. - 2017. - T. 165. - C. 20-27.

17. Boucher D. et al. Speed analysis of quartz and hematite particles in a spiral concentrator by PEPT //Minerals engineering. - 2016. - T. 91. - C. 86-91.

18. Cowan C. A., James N. P. Diastasis cracks: mechanically generated synaere-sis-like cracks in Upper Cambrian shallow water oolite and ribbon carbonates //Sedimentology. - 1992. - T. 39. - №. 6. - C. 1101-1118.

19. McGregor F., Ramanaidou E., Wells M. Phanerozoic ooidal ironstone deposits-generation of potential exploration targets //Applied Earth Science. - 2010. - T. 119. - №. 1. - C. 60-64.

20. Song S. et al. Morphological and mineralogical characterizations of oolitic iron ore in the Exi region, China //International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. - 2013. - Т. 20. - С. 113-118.

21. Abro M. I. et al. Mineralogical characterization of Dilband iron ore deposits of Balochistan, Pakistan //BHM Berg-und Hüttenmännische Monatshefte. - 2008. - Т. 153. - №. 6. - С. 206-210.

22. S. Guerrak, «Geology of the Early Devonian oolitic iron ore of the Gara Djebilet field, Saharan Platform, Algeria», Ore Geology Reviews, т. 3, вып. 4, сс. 333-358, 1988.

23. Manieh A. A. Oolite liberation of oolitic iron ore, Wadi Fatima, Saudi Arabia //International Journal of Mineral Processing. - 1984. - Т. 13. - №. 3. - С. 187192.

24. Teyssen T. A. L. Sedimentology of the Minette oolitic ironstones of Luxembourg and Lorraine: a Jurassic subtidal sandwave complex //Sedimentology. -1984. - Т. 31. - №. 2. - С. 195-211.

25. Kafle B., Olson R. A., Catuneanu O. Stratigraphy of the Bad Heart Formation, Clear Hills and Smoky River areas, Alberta //Bulletin of Canadian Petroleum Geology. - 2013. - Т. 61. - №. 4. - С. 253-282.

26. 10. Boso M. A., Monaldi C. R. Oolitic stratabound iron ores in the Silurian of Argentina and Bolivia //Stratabound ore deposits in the Andes. - 1990. - С. 175186.

27. Petranek J., Van Houten F. B. Phanerozoic Ooidal Ironstones: Contribution to the International Geological Correlation Programme: Project 277-Phanerozoic Ooidal Ironstones. - Czech geological survey, 1997. - O. 7.

28. Walther H. W. The iron ore deposits of Europe and adjacent areas. - Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, 1977.

29. Zitzmann A. The Iron Ore Deposits of Europe and adjacent Areas=-explan. Notes to the International Map of Iron Ore-Deposits in Europe 1: 2 500000. -1978.

30. Omran M. et al. Microwave assisted liberation of high phosphorus oolitic iron

ore //Journal of minerals and materials characterization and engineering. - 2014. -Т. 2014.

31. Западно-Сибирский железорудный бассейн. - Новосибирск: СО РАН СССР, 1964. - 448 с.

32. Николаева И.В. Бакчарское месторождение оолитовых железных руд / под ред. А.Л. Яншина. - Новосибирск: Наука, 1967. - 134 с.

33. Мазуров А.К., Боярко Г.Ю., Емешев В.Г., Комаров А.В. Перспективы освоения Бакчарского железорудного месторождения, Томская область // Руды и металлы. - 2006. - V. 2. - P. 64-70.

34. Бабин А.А., Герасимова Д.Г., Кассир А. М. Предварительные данные по минералогии, химическому составу и о богатимости железных руд Колпа-шевского района. Вестн. ЗС ГУ, №1, 1957.

35. Нагорский М.П. Западно-Сибирский железорудный бассейн. Сов. геология, № 9, 1958.

36. Казанский Ю.П. Верхнемеловая оолитовая железорудная формация Центрального Приобья.- Докл. сов. геолого в на XXI сессии МГК, пробл. 20, Вопр. металлогении. Госгеолтехиздат, 1960.

37. Казанский Ю.Л. Дельтовые фации в мезозойских и палеогеновыхотло-жениях Западно-Сибирской низменности. В сб. «Дельтовые и мелководно-морские отложения». Изд-во АН СССР, 1963.

38. Рамдор П. Рудные минералы и их срастания: Пер. с нем. - Изд-во иностр. лит, 1962.

39. Мазуров А. К. и др. Перспективы освоения Бакчарского железорудного месторождения, Томская область //Руды и металлы. - 2006. - №. 2. - С. 64-70.

40. Литогеохимическая характеристика основных типов железных руд Бакчарского месторождения / О.М. Гринев, Е.А. Григорьева, Е.А. Булаева, Е.П. Тюменцева // Современные проблемы геологии и разведки полезных ископаемых: Матер. Междунар. конф. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - С. 190-196.

41. Архипов В. С., Трифонова Е. П. Влияние измельчения бакчарской же-

лезной руды на свойства воздушно-сухих и восстановленных тоsрфорудных материалов //Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2014. - Т. 325. - №. 3. - С. 46-55.

42. Андрусов Н.И. Геологические исследования на Керченском полуострове, проведенные в 1882 и 1883 гг. Записки Новороссийского обва естествоиспытателей. 1884. Вып. 2. С. 1-198.

43. Андрусов Н.И. Новые геологические исследования на Керченском полуострове, произведенные в 1888 году. Записки Новороссийского обва естествоиспытателей. 1889. Вып. 114. С. 12-32.

44. Андрусов Н.И. Геотектоника Керченского полуострова. Материалы для геологов России. 1893. С. 1-171.

45. Лучицкий В.И. Керченский железорудный бассейн. ТР. Центр управ. пром. разведки. Москва-Ленинград. 1922. С. 109-117.

46. Ефремов Н.Е. Азовскит - новый минерал из группы гидроферрифосфа-тов. Тр. Ломоносовского института Академии наук. 1937. Вып. 10. С. 151155.

47. Кантор М.И. Исследование керченских руд на мышьяк. Гипромез. 1937. № 7. С. 18-25.

48. Попов С.П. Минералогия Крыма. МоскваЛенинград: Издво АН СССР, 1938. 352 с.

49. Попов С.П. О керченитах. Изв. Геолкома. 1929. 48, № 10. С. 35-48.

50. Чухров Ф.В. О составе и генезисе митридатита. Тр. Ломоносовского института Академии наук, 1936. Вып. 10. С. 139-150.

51. Чухров Ф.В. Об анапаите на Керченском полуострове. Тр. Ломоносовского института Академии наук. 1936. Вып. 7. С. 273-281.

52. Шнюков Е.Ф., Гнатенко Г.И., Нестеровский В.А., Гнатенко О.В. Грязевой вулканизм КерченскоТаманского региона. Киев: Наук. думка, 1992. 200 с.

53. Литвиненко А.У. К характеристике сидерита из киммерийских слоев. Минерал.сб. Львовского мин. обва. 1953. № 7. С. 227-232.

54. Литвиненко А.У. О породообразующих карбонатах из киммерийских отложений Керченского и других месторождений Приазовского железорудного бассейна. Докл. АН СССР. 1957. Т. 16, № 4. С. 673-676.

55. Малаховский В.Ф. Геология и химия керченских железных руд и их важнейшие компоненты. Киев: Издво АН УССР, 1956. 193 с.

56. Малаховський В.Ф. Геохiмiчнi шдикатори керченських залiзорудних ро-довищ Украшсько! РСР. Кшв: Видво АН УРСР, 1959. 34 с.

57. Станкевич Л.О. Кальцевый родохрозит Керченского месторождения. Докл. АН СССР. 1955. Т. 105, № 6. С. 1328-1331.

58. Станкевич Л.О. О составе и происхождении рудных силикатов Керченского месторождения. Минер. сб. Львовского геол. обва. 1958. № 11. С. 159169.

59. Юрк Ю.Ю., Шнюков С.Ф. Псиломелан КамишБурунського родовища. Доп. АН УРСР. 1958. № 2. С. 43-57.

60. Юрк Ю.Ю., Шнюков Е.Ф., Лебедев Ю.С., Кириченко О.Н. Минералогия железорудной формации Керченского бассейна. Симферополь: Крымиздат, 1960. 450 с.

61. Яговдик В.В. К минералогии фосфатов осадочных железорудных месторождений киммерийского яруса. Автореф. дис. ... канд. геол.мин. наук. Днепропетровск, 1953. 18 с.

62. Яговдик В.В. Об окислении вивианита. Сб. Львовского геол. обва. 1952. № 6. С. 273-277.

63. Луговская И. Г. и др. Вклад ВИМСа в исследование керченских железных руд //Разведка и охрана недр. - 2015. - №. 2. - С. 3-11.

64. Гурский Д.С., Есипчук К.Е., Калинин В.И., Кулиш Е.А., Нечаев С.В., Третьяков Ю.И., Шумлянский В.А. Металлические и неметаллические полезные ископаемые Украины. Т. 1. Металлические полезные ископаемые. Киев-Львов: Центр Европы, 2005. С. 110-115.

65. Юрк Ю.Ю., Шнюков С.Ф., Крамм Т.П. Новi знахщки сульфапв залiза в керченських i таманських залiзорудних родовищах. Доп. АН УРСР. 1960. №

9. С. 1271-1275.

66. Эберзин А.Г. Геологические исследования железорудных месторождений Керченского полуострова. Керченские железорудные месторождения. Москва-Ленинград-Новосибирск, 1933. С. 129-168.

67. Эберзин А.Г. Средний и верхний плиоцен Черноморской области. Стратиграфия СССР. Т. 12. Москва-Ленинград: Издво АН СССР, 1940. С. 132148.

68. Шнюков Е.Ф. Генезис киммерийских железных руд АзовоЧерноморской рудной провинции. Киев: Наук. думка, 1965. 195 с.

69. Нестеровский В. А. Уникальный промышленно-генетический тип осадочных месторождений //Геология и полезные ископаемые мирового океана. - 2020. - Т. 16. - №. 1 (59). - С. 54-68.

70. Министерство по инвестициям и развитию республики Казахстан (комитет геологии и недропользования). - URL: http://geology.mid.gov.kz/ru.

71. Кротов Б. П. 1956. Генезис Аятского месторождения. — В кн.: Оолитовые бурые железняки Кустанайской области и пути их использования. М., Изд-во АН СССР, с. 88-124.

72. Новохатский И.П. 1957. Месторождения оолитовых железных руд Казахстана и их генезис. М., Изд-во АН СССР, 59 с.

73. Новохатский И.П. 1958. К минералогии и геохимии месторождений оолитовых железных руд Казахстана. Алма-Ата, Изд-во АН КазССР, с. 82-91. (Труды объединен. Кустанайской научн. сессии, т. II).

74. Геология СССР. Гл. редактор А.В. Сидоренко. Т. XXXIV. Тургайский прогиб. Полезные ископаемые. Ред. тома Г. М. Тетерев. М., «Недра», 1975, 304 с. (Северо-Казахстанское территориальное геологическое управление).

75. Жиляков А.А., Топорков Д.Д., Узбеков М.Д. Геологическая характеристика Аятского месторождения. Сб. статей в книге: «Оолитовые бурые железняки Костанайской областии пути их использования». ОПС, АН СССР, 1956. -13 с.

76. Wu Y. A. N., ZHANG Y. Experimental research on the desliminginverse flo-

tation for Exi refractory oolitic iron ores //Metal Mine. - 2008. - Т. 11. - С. 183185.

77. Jiang Z. H. U., Gan X., Gui-ping W. Research on beneficiation technology for certain high phosphorous hematite ore from Yichang, Hubei //Metal Mine. - 2006.

- Т. 8. - С. 189-191.

78. W. YAN, Y. ZHANG, Y. LIU, и et al., «Flotation technology of a high phosphorus oolitic hematite in Western Hubei [J]», China Mining Magazine, т. 11, сс. 71-73, 2011.

79. Hanquan Z., Fengling W., Hao L. Study on Magnetic Roasting-magnetic Separation-inverse Flotation for Phos phorus Reduction of Oolitic Hematite //Journal of Wuhan Institute of Technology. - 2011. - Т. 3. - С. 29-32.

80. Seifelnassr A. A. S., Moslim E. M., Abouzeid A. Z. M. Effective processing of low-grade iron ore through gravity and magnetic separation techniques //Physicochem. Probl. Miner. Process. - 2012. - Т. 48. - №. 2. - С. 567-578.

81. Özdemir Ö., Deutsch E. R. Magnetic properties of oolitic iron ore on Bell Island, Newfoundland //Earth and planetary science letters. - 1984. - Т. 69. - №. 2.

- с. 427-441.

82. Li K. et al. Iron extraction from oolitic iron ore by a deep reduction process //Journal of iron and steel research international. - 2011. - Т. 18. - №. 8. - С. 913.

83. Jiang T., Yang L., Guo Y. Study on magnetic-gravity combination separation and acid leaching of a high phosphorus fine hematite //Minerals, Metals and Materials Society/AIME, 420 Commonwealth Dr., P. O. Box 430 Warrendale PA 15086 USA.[np]. 14-18 Feb. - 2010.

84. Львов В. В., Кусков В. Б. Исследование возможности обогащения железных руд Бакчарского месторождения высокоинтенсивной магнитной сепарацией //Обогащение руд. - 2015. - №. 1. - С. 26-30.

85. Jiang T. et al. Study on beneficiation and dephosphorization of refractory oolitic hematite ore //Proceedings of XXIV international mineral processing congress, Science Press, Beijing. - 2008. - Т. 2. - С. 1755-1760.

86. Jin Y. et al. Removal of phosphorus from iron ores by chemical leaching //Journal of Central South University of Technology. - 2006. - Т. 13. - №. 6. - С. 673-677.

87. Yu J., Guo Z., Tang H. Dephosphorization treatment of high phosphorus oolitic iron ore by hydrometallurgical process and leaching kinetics //ISIJ international. - 2013. - Т. 53. - №. 12. - С. 2056-2064.

88. Wang H. H. et al. Dephosphorization of high phosphorus oolitic hematite by acid leaching and the leaching kinetics //Hydrometallurgy. - 2017. - Т. 171. - С. 61-68.

89. Xia W., Ren Z., Gao Y. Removal of phosphorus from high phosphorus iron ores by selective HCl leaching method //Journal of Iron and Steel Research International. - 2011. - Т. 18. - №. 5. - С. 1-4.

90. Пат. 2568802 РФ, МПК С 22 В 3/10. Способ переработки железной руды оолитового строения и устройство для его реализации / В.И. Лунёв // За-явл. 18.08.2014; опубл. 20.11.2015.

91. K. Ionkov, S. Gaydardzhiev, A. Corea de Araujo, H. Kokal, A. Pirson, и D. Bastin, DEPHOSPHORIZATION OF LIMONITIC CONCENTRATE BY ROASTING, ACID LEACHING AND MAGNETIC SEPARATION. Carlton, 2011.

92. Ionkov K. et al. Removal of phosphorous through roasting of oolitic iron ore with alkaline earth additives //XXVI International Mineral Processing Congress. -2012.

93. Ionkov K. et al. Process oriented characterisation of oolitic iron concentrate during dephosphorisation by roasting and leaching //28 International Mineral Processing Congress. - The Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, West Westmount, Canada, 2016.

94. Fisher-White M. J., Lovel R. R., Sparrow G. J. Phosphorus removal from goethitic iron ore with a low temperature heat treatment and a caustic leach //Isij International. - 2012. - Т. 52. - №. 5. - С. 797-803.

95. Yu Y., Qi C. Magnetizing roasting mechanism and effective ore dressing process for oolitic hematite ore //Journal of Wuhan University of Technology-Mater.

Sci. Ed. - 2011. - T. 26. - C. 176-181.

96. Ai, G., Yu, X., and Wei, Z. 2009. Research on iron increase and dephospho-rization of refractory high phosphorus hematite-limonite ore. Mining and Metallurgy Engineering, vol. 29. pp. 43-49 (in Chinese).

97. SHEN H. et al. Roasting-magnetic separation and direct reduction of a refractory oolitic-hematite ore //Mining and Metallurgical Engineering. - 2008. - T. 28. - №. 5. - C. 30-34.

98. Yong-sheng S. et al. Research on deep reduction of an oolitic hematite //Metal Mine. - 2009. - T. 5. - C. 81-87.

99. XU C. et al. Mechanism of phosphorus removal in beneficiation of high phosphorous oolitic hematite by direct reduction roasting with dephosphorization agent //Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2012. - T. 22. - №. 11. - C. 2806-2812.

100. L. I. Guang-tao, «Experimental research on beneficiation of Sichuan high-phosphorus oolitic hematite-limonite ore», PhD Thesis, Kunming: Kunming University of Science and Technology, 2008.(in Chinese).

101. Li G. et al. Influence of additives on dephosphorization of oolitic hematite by direct reduction process //1st International symposium on high-temperature metallurgical processing. Wiley Online Library. - 2010. - C. 505-513.

102. Tang H., Guo Z., Zhao Z. Phosphorus removal of high phosphorus iron ore by gas-based reduction and melt separation //Journal of Iron and Steel Research, International. - 2010. - T. 17. - №. 9. - C. 1-6.

103. Han H. et al. Recovery of metallic iron from high phosphorus oolitic hematite by carbothermic reduction and magnetic separation //Ironmaking & Steelmaking. -2015. - T. 42. - №. 7. - C. 542-547.

104. Gao J. et al. Removal of phosphorus-rich phase from high-phosphorous iron ore by melt separation at 1573 K in a super-gravity field //International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. - 2016. - T. 23. - C. 743-750.

105. Han Y. X. et al. Reduction behaviour of apatite in oolitic haematite ore using coal as a reductant //Ironmaking & Steelmaking. - 2017. - T. 44. - №. 4. - C. 287-

106. Yang D. W. et al. Beneficiation test on iron increase and phosphorous reduction of high-phosphorus oolitic hematite in western Hubei //Metal Mine. - 2009. -Т. 10. - С. 81-83.

107. YANG D. et al. Reducing roasting and a synchronized dephosphorization of a high-phosphorous oolitic hematite //Mining and Metallurgical Engineering. -2010. - Т. 30. - №. 1. - С. 29-31.

108. YANG D. et al. Study on the mechanism of dephosphorization in roasting process for direct reduction of high-phosphorus oolitic hematite in West Hubei //Journal of University of Science and Technology Beijing. - 2010. - Т. 32. - №. 8. - С. 968-974.

109. Yu W. et al. The function of Ca (OH) 2 and Na2CO3 as additive on the reduction of high-phosphorus oolitic hematite-coal mixed pellets //ISIJ international. -2013. - Т. 53. - №. 3. - С. 427-433.

110. Li G. et al. Effects of sodium salts on reduction roasting and Fe-P separation of high-phosphorus oolitic hematite ore //International Journal of Mineral Processing. - 2013. - Т. 124. - С. 26-34.

111. Zhu D. et al. Upgrading and dephosphorization of Western Australian iron ore using reduction roasting by adding sodium carbonate //International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. - 2013. - Т. 20. - С. 505-513.

112. XU Y. et al. Phosphorus occurrence state and phosphorus removal research of a high phosphorous oolitic hematite by direct reduction roasting method //Journal of Northeastern University (Natural Science). - 2013. - Т. 34. - №. 11. - С. 1651.

113. Wu S. C., Sun T. C., Yang H. F. Study on phosphorus removal of high-phosphorus oolitic hematite abroad by direct reduction and magnetic separation //Metal Mine. - 2019. - Т. 11. - С. 109-114.

114. Сулеймен Б., Салихов С. П., Рощин В. Е. Особенности морфологии железной руды Аятского месторождения // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. - 2022. - Т. 78. - №. 1. -С. 7-14.

115. Сулеймен Б., Салихов С. П., Рощин В. Е. Изучение железных руд Аят-ского месторождения оолитового типа // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2022. - № 10-1. - С. 50-58.

116. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. - М.: Металлургия, 1994. - 352 с.

117. Салихов С.П., Рощин А.В., Рощин В.Е. Термодинамический анализ восстановления компонентов концентрата бакальской железной руды // Современные проблемы электрометаллургии стали. Материалы XV международной научной конференции. - 2013. - С. 102-108.

118. Okamoto H. The Fe-P (iron-phosphorus) system // Bulletin of Alloy Phase Diagrams. - 1990. - Т. 11. - № 4. - С. 404-412.

119. Кубашевский О., Олкокк С. Б. Металлургическая термохимия. - Металлургия, 1982.

120. Михайлов Г.Г., Леонович Б.И., Кузнецов Ю.С. Термодинамика металлургических процессов и систем. Москва: ИД МИСиС; 2009:520.

121. Рощин В.Е., Гамов П.А., Рощин А.В., Салихов С.П. Перспективы освоения водородных технологий в отечественной металлургии. Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023.Том 79 №. 2 - С. 144-153.

122. John D. H. S., Hayes P. C. Microstructural features produced by the reduction of wustite in H2/H2O gas mixtures //Metallurgical Transactions B. - 1982. - Т. 13. - С. 117-124.

123. Naseri Seftejani M., Schenk J. Thermodynamic of liquid iron ore reduction by hydrogen thermal plasma //Metals. - 2018. - Т. 8. - №. 12. - С. 1051.

124. Matthew S. P., Hayes P. C. In situ observations of the gaseous reduction of magnetite //Metallurgical Transactions B. - 1990. - Т. 21. - С. 141-151.

125. Рощин, В.Е. Электрометаллургия и металлургия стали: учебник / В.Е. Рощин, А.В. Рощин. - 4-е изд., перераб. и доп. -Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. - 572 с.

126. Guo L. et al. Phosphorus migration mechanism between iron and high phosphorus gangue phase at high temperatures //Journal of Iron and Steel Research International. - 2019. - Т. 26. - С. 113-122.

127. Тлеугабулов С.М. Теория и технология твердофазного восстановления железа углеродом. - Алма-Ата: Гылым, 1991. - 312 с.

128. Салихов С. П., Сулеймен Б., Рощин В. Е. Селективное восстановление железа и фосфора из оолитовой руды // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. - 2020. - Т. 63. - №. 7. - С. 560-567.

129. Сулеймен Б., Салихов С. П., Шарипов Ф. Ш., Рощин В. Е. Селективное твердофазное восстановление железа в фосфористых оолитовых рудах // Известия вузов. Черная металлургия. - 2023. - 66(4). - С. 479-484.

130. Salikhov S. P., Suleimen B., Roshchin V. E. Selective reduction of iron and phosphorus from oolitic ore // Steel in Translation. - 2020. - Т. 50. - №. 7. - С. 460-466.

131. Suleimen B., Salikhov S. P. Behavior of extrusion briquettes (Brex) and pellets from oolite iron ore in solid-phase metallization // AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2456. - №. 1. - С. 020054.

132. Suleimen B., Salikhov S. P. Metallization of Oolitic Iron Ore after Oxidation Firing // Solid State Phenomena. - Trans Tech Publications Ltd, 2021. - Vol. 316. - С. 390-395

133. Рощин В.Е., Кузнецов Ю.С., Гамов П.А., Салихов С.П., Смирнов К.И., Сулеймен Б., Косдаулетов Н., Адилов Г., Бильгенов А., Григорьев Е.В. Получение оксидов активных металлов и концентратов из комплексных и трудно перерабатываемых железосодержащих руд селективным восстановлением элементов. // Патент РФ № 2826667. Опубликовано 16.09.2024. Бюл. № 26.

134. Рощин В.Е. Физика пирометаллургических процессов : учебник / В.Е. Рощин, А.В. Рощин. - Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. -304 с.

135. Сулеймен Б. Селективное восстановление железа в высокофосфористых оолитовых рудах с получением малофосфористого металла // Черная

металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. Т. 79. № 12. С. 1031-1038.

136. Сулеймен Б. Селективное восстановление железа водородом в высокофосфористых оолитовых рудах с получением мягкого железа и фосфористого шлака / Б. Сулеймен, С.П. Салихов, В.Е. Рощин // Современные проблемы электрометаллургии стали: материалы XIX Всероссийской конф. с межд. участием. - Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2024. - С. 73-81.